Воздействие излучения слабоионизованной плазмы на аминокислоты и белки



Скачать 24.27 Kb.
Дата09.08.2018
Размер24.27 Kb.
#43358

XLIV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 13 – 17 февраля 2017 г.


Воздействие излучения слабоионизованной плазмы на аминокислоты и белки


Пискарев И.М., 1Иванова И.П., 1Астафьева К.А.

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына,
Московский государственный университет, г. Москва, Россия,
i.m.piskarev@gmail.com
1Нижегоро́дская госуда́рственная Медици́нская Акаде́мия, г. Нижний Новгород,
Россия, i.p.ivanova@mail.ru

Известно, что обработка холодной атмосферной плазмой ведет к селективному унитожению раковой опухоли in vitro и уменьшению размера опухоли in vivo [1]. Воздействие на объект излучением в ряде случаев оказывается технологически более удобным, чем самой плазмой. Поэтому представляет интерес исследовать воздействие излучения плазмы на биологические объекты: аминокислоты и белки.

Использовался источник излучения искрового разряда ИР-10, максимум спектра излучения при длине волны 220 нм [2]. Температура искрового шнура составляет ~104 К. Средняя энергия молекул газа при такой температуре ~1,5 эВ. Поэтому плазма является слабо ионизованной. Единственным активным фактором такого разряда является его излучение. Закон сохранения энергии допускает образование в воде под действием импульсного излучения радикалов HO2, атомов О и молекул N2O [1]. Вторичными активными частицами являются азотистая и азотная кислота, пероксинитрит и пероксиазотистая кислота.

Для радикала HO2 наиболее характерной реакцией является отрыв атома водорода у молекулы-мишени и присоединение его к радикалу: HO2 + H  H2O2. При этом выделяется энергия 88 ккал/моль. Энергия 88 ккал/моль может быть израсходована на отрыв атома водорода у молекулы-мишени. Экспериментально определяли значения констант диссоциации pKa1 и pKa2. Изменение констант диссоциации после обработки излучением не было обнаружено. Энергия связи атома водорода в карбоксильной и аминной группах превышает это значение, поэтому изменение кислотно-основных свойств аминокислот при облучении не было обнаружено. В углеводородах радикал HO2 может отрывать атом водорода, если его энергия связи в молекуле меньше 88 ккал/моль. Радикал HO2 может окислять ненасыщенные жирные кислоты, и ароматические соединения, у которых есть хотя бы одна двойная связь. Поэтому при облучении аминокислот разрушаются аминокислотные радикалы R. Энергия разрыва пептидной связи в белках 95 ккал/моль. Поэтому нарушение первичной структуры белка под действием излучения плазмы невозможно.

Исследовалось воздействие излучения слабо ионизованной плазмы на альбумин. Измерялась концентрация –SH групп. В альбумине имеются 35 молекул цистеина (содержащего –SH группу), из которых 34 молекулы попарно соединены дисульфидными мостиками –SS- в цистин. Цистин может восстанавливаться: RSSR + 2 H  2RSH. Восстановительным агентом в исследуемом процессе являются азотистая и пероксиазотистая кислота. Обратный процесс, окисление с образованием RSSR энергетически невозможен. Но группы –SH могут окисляться. Поэтому при обработке альбумина излучением слабо ионизованной плазмы концентрация –SH групп растет, достигает максимального значения и остается на этом уровне, так образующиеся при восстановлении RSSR группы –SH дальше окисляются радикалами HO2 с образованием кислородсодержащих соединений. Таким образом, под действием излучения происходят процессы окисления и восстановления.

Литература



  1. M. Keidar // Plasma Sources Sci. Technol. –2015- V.24. 033001 (20 pp)

  2. И.М. Пискарев, И.П. Иванова, С.В. Трофимова, Н.А. Аристова // Химия высоких энергий. -2012.-Т. 46.-№ 5-С. 406-411.



Каталог: Zvenigorod -> XLIV
XLIV -> Синтез графанов в плазмоструйном реакторе
XLIV -> Система передачи аналоговых сигналов на основе модуляторов интенсивности по схеме интерферометра Маха-Цендера для диагностики быстропротекающих процессов
Zvenigorod -> Проблемы восстановления функции распределения электронов из спектра рентгеновского излучения в условиях высоких удельных энерговкладов
Zvenigorod -> Метод реконструкции спектров мягкого рентгеновского излучения плазмы по спектрограммам, зарегистрированным с помощью пропускающей дифракционоой решетки
Zvenigorod -> Применение вч плазмы пониженного давления для регенерации активного нанослоя отработанного алюмохромового катализатора
Zvenigorod -> Провинциальные сезоны Всеволода Мейерхольда. 1902 – 1905 гг
Zvenigorod -> Xlv международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, апреля 2018 г
Zvenigorod -> Радиальное распределение радиационных потерь на токамаке т-11м с литиевой диафрагмой
XLIV -> Об анизотропии релятивистских плазменных образований формируемых в длинном пробкотроне

Скачать 24.27 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2023
обратиться к администрации

    Главная страница